気候変動による降雨パターンの変化やそれに起因する水害の激甚化を受け、様々な政策が推進されようとしている。とりわけ国土交通省では、気候変動への適応、カーボンニュートラルへの対応のため、流域治水施策やダムの治水機能強化、水力発電の促進を両立させる「ハイブリッドダム」(※1)の取り組みを筆頭に、既存インフラを活用した施策を進めている。
気候変動への適応をわかりやすく水害激甚化への対応と解釈すれば、既設インフラ活用や様々な関係者での連携を通じて、これまで以上に強力な治水施策を講じていくことに他ならない。と同時に、カーボンニュートラルへの対応としては、再生可能エネルギー導入の増強やCO2排出量の削減など様々な施策があげられるが、既設ダムを活用した水力発電の増強も期待される施策のひとつだろう。
ダムに関しては、新たな治水の取り組みとして、流域治水施策の一環で事前放流(※2)が制度化され、治水能力の向上に大きく貢献している。一方で利水の観点では、洪水調節機能だけでなく発電機能など利水の機能も持つ多目的ダムにおいて、夏期（洪水期）には洪水に備えてダムの水位を短時間に下げる必要があり、そのために放流される水は発電やその他の目的で十分に利用されていない（無効放流）ことが多い。当然、流域の安全、すなわち治水が優先であり、治水機能が損なわれることは避けなければならない。しかし、治水能力を損なわずに、発電など利水にもプラスになる取り組みを探ることはできないであろうか。通常なら相反する治水・利水の施策を両立させる道筋を敢えて考えてみたい。
その鍵は、気象予測精度の向上にある。治水、利水の施策に共通の要となっている技術は気象予測技術であり、その精度が長時間かつ正確であれば、治水優先で利用する、利水優先で利用するなどとダム運用を柔軟に変更しても問題は生じにくい。
降雨後、治水に影響のない範囲でダムに溜めた水をすぐに放流することなく(≒水を無駄にすることなく)水力発電や上水道、農業や工業などに活用するためには、その後の気象状況の判断が重要となる。雨天が予測されるのであれば、下流域の河川に影響のない範囲でダムの水を放流し、ダムの貯水量を減らすことで雨に備える。加えて、予測に基づき住民避難なども事前に促すことができ、地域を守ることに繋げることができる。逆に雨天が予測されないのであれば、前述のとおり発電など様々な目的で水を利用することが可能になる。
気象予測技術の開発では、台風などの気象状況に対しては、長時間の予測も可能になりつつある。注目される技術に、内閣府が戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）において京都大学などと研究開発を進めている「長時間アンサンブル予測」がある(※3)。従来の予測では2〜3日先までであり、予測パターンは1パターンだったのが、長時間アンサンブル予測では15日先まで、51パターンの予測パターンを可能にするという。加えて予測範囲拡大と高解像度化も実用化されるため、ダムや河川への流入量も、より正確に予測が可能になるだろう。長時間アンサンブル予測が実装されれば、台風に伴う降雨などへの対処、ダムの治水、利水両方の効果を最大化する柔軟な運用が可能となろう。
一方で、昨今大きな被害をもたらす豪雨の一つとして線状降水帯(※4)が注目されているが、現状の技術では長時間先の予測は難しいという。線状降水帯による豪雨の避難情報の発出が直前、またはすでに災害が発生してからの提供となってしまうことがあるのはそのためであることが多い。また、ハイブリッドダムのようにダム運用を柔軟化、高度化していくことを構想するにあたっても、線状降水帯は大きなハードルとなっている。台風と異なり、急速に発達する積乱雲によりもたらされる豪雨であるため、ダムに水を溜めているタイミングで線状降水帯が発生した場合、放流によるダムの水位低下が間に合わない可能性が出てくるためである。このような気象状況についても予測の精度を高めていくことが、治水、利水のために急務となっている。
とりわけ、利水ダムを治水に利用する場合や、治水ダムや多目的ダムを発電などに活用する場合には、下流域への安全が担保されることが大前提となる。治水へのマイナスの影響を最小限に抑える、または治水効果にもプラスになる施策とセットでなければ関係者の合意形成を図ることは難しいだろう。高精度の気象予測技術の開発、実装は、住民の避難などにも資する存在として、こうした合意形成を後押しすることができるだろう。
気象予測技術の向上は、水害を回避する、または被害を軽減することに寄与することはもちろん、人間生活には欠かせない水利用にも大きく寄与すると期待できる。特に日本は山や丘陵が多く河川の傾斜が急という地理的な特徴で、雨が降っても水はすぐに川に流れ、海に流れてしまう。その水を溜め、発電や農業、飲料水などに利用するためにもダムによる貯水、その効率的な利用が必要不可欠だ。昨今、豪雨による水害だけでなく、少雨による渇水リスクも叫ばれている。治水、利水両面に効果をもたらすダムの活用、そしてダム運用をより一層多目的化・高度化していくために必須となる気象予測精度の向上は、気候沸騰時代において重要なテーマである。
(※1) 国土交通省 ハイブリッドダム
(※2) 国土交通省 事前放流ガイドライン
(※3) 京都大学防災研究所 SIP「アンサンブル降雨予測情報を用いたダムの事前放流の高度化」
(※4) 線状降水帯
次々と発生する発達した雨雲（積乱雲）が列をなした、組織化した積乱雲群によって、数時間にわたってほぼ同じ場所を通過または停滞することで作り出される、線状に伸びる長さ50～300km程度、幅20～50km程度の強い降水をともなう雨域を線状降水帯という
※記事は執筆者の個人的見解であり、日本総研の公式見解を示すものではありません。